| Author | | Name: | Beyene Belay Alem | Betreuer| Name: | Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Hubert Hasenauer | | Company of Origin: | | | 1.Beurteilende(r) | | Name: | Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Klaus Katzensteiner | | Company of Origin: | | | 2.Beurteilende(r) | | Name: | Prof. Dr. Michael Köhl | | Company of Origin: | | | 1. Berater | | Name: | Dipl.-Ing. Dr. Christopher Thurnher | | Company of Origin: | | | 2. Berater | | Name: | Univ.Prof. Ph.D. Dr. Douglas L. Godbold | | Company of Origin: | | | Paper | | Type of thesis: | Dissertation | | Language of Paper: | English | | Title of Paper in Original Language Version: | Modeling Soil and Aboveground Carbon Dynamics of Afromontane Forest Ecosystem, Northern Ethiopia | | Title of Paper in German: | Modellierung der Boden- und oberirdischen Kohlenstoffdynamik Afromontaner Waldökosysteme in der Amhara Region in Äthiopien | | Title of Paper in English: | Modeling Soil and Aboveground Carbon Dynamics of Afromontane Forest Ecosystem, Northern Ethiopia | | Month of publication: | 10.2018 | | Number of pages: | 100 | | Full text | | Thesis fulltext: | Download the full text of the thesis in PDF format | | Online Catalogue of the University Library of Natural Resources and Life Sciences | | AC-Number: | AC15157928 | | Abstract | | German Abstract: | Die äthiopische Regierung hat sich zum Ziel gesetzt, den Verlust wertvollen Bodens anzuhalten und umzukehren. Der Forstsektor soll dabei eine Säule der grünen Wirtschaft des Landes darstellen. In dieser Studie war das Ziel für die Region Amhara (i) die Auswirkungen der veränderten Landnutzung auf die Bodenkohlenstoffspeicher zu untersuchen, (ii) die Anwendbarkeit des biogeochemischen Ökosystemmodells Biome-BGC zu testen, (ii) potenzielle Wiederaufforstungsgebiete zu bewerten und (iv) das Kohlenstoffsequestrierungspotenzial und die Auswirkungen von forstlicher Bewirtschaftung auf dieses Potential vorherzusagen. Wir erhoben Wald- und Bodendaten in vier Untersuchungsgebieten. Die Modellvorhersagen zu oberirdischem pflanzlichen Kohlenstoff, Bodenkohlenstoff und Nettoprimärproduktivität (NPP) wurden mit den erhobenen Daten verglichen. Potentiell geeignete Wiederaufforstungsgebiete wurden anhand Landnutzung, der Höhen- bzw. Vegetationsgürtel und des Trockenheitsindex identifiziert. Das Potential der Kohlenstoffsspeicherung wurde unter Verwendung von Biome-BGC unter verschiedenen Waldbewirtschaftungsszenarien, (i) unbewirtschaftet (ii) leichte Durchforstung (5%, 20-JahrIntervalle) und (iii) starke Durchforstung (10%, 20-Jahr Intervalle) und mit unterschiedlichen Rotationsperioden (10, 30, 50, 100 und 150 Jahre) vorhergesagt. Die Messungen zeigten einen höheren Kohlenstoffgehalt des Bodens von 61 t C ha-1 bis 206 t C ha-1. Der entsprechende oberirdische Kohlenstoffspeicher reichte von 13 bis 60 t C ha-1. Etwa 3,4 Mha (= Million Hektar), einschließlich Brachland (0,7 Mha), Grasland (1,2 Mha) und Buschland (1,5 Mha) sind für die Wiederaufforstung in Amhara geeignet. Unter Annahme einer 100-Jahre Rotationsperiode und Aufforestung aller potentiellen Gebiete liegt das Potential der netto Kohlenstoffbindung (Boden und oberirdisch) bei ca. 178 Tg C (Teragram = 1012 Gramm) in unbewirtschafteten, 168 Tg C in leicht durchforsteten und 159 Tg C in stark durchforsteten Wäldern. | | English Abstract: | The Ethiopian government has been working on restoring degraded areas and set the forest sector as one pillar in the country´s green economy strategy. Our study aims to (i) assess the impact of land use change on soil carbon stock, (ii) evaluate the biogeochemical ecosystem model Biome-BGC applicability in the Ethiopian Afromontane forest, (iii) identify potentially suitable reforestation areas in Amhara region, and (iv) predict the carbon sequestration potential and forest management impacts. We collected forest and soil data in four study areas located across the region. Biome-BGC outputs, including aboveground and soil carbon, and net primary productivity (NPP) were compared with field inventory results. Potentially suitable reforestation areas in the Amhara region were identified based on land use suitability, potential vegetation/elevation belt and aridity index. The carbon sequestration potential of identified area was predicted using Biome-BGC under different forest management scenarios: (i) unmanaged (ii) light thinning (5%, 20yr intervals) and (iii) heavy thinning (10%, 20yr intervals) and with different rotation periods (10, 30, 50, 100 and 150 years). The inventory results of soil carbon ranging from 61 to 206 t C ha-1 in all study sites, whereas the aboveground carbon ranging from 13 to 6 t C ha-1. About 3.4 Mha (Mha = Million hectare) of land, including bare land (0.7 Mha), grass land (1.2 Mha) and shrub land (1.5 Mha) is suitable for reforestation in the Amhara region. Assuming all identified areas are reforested in a 100 year rotation period, it could sequester a total net carbon stock (soil and aboveground) of about 178 Tg C (Teragram =1012 C gram) in unmanaged, 168 Tg C in light thinning and 159 Tg C in heavy thinning. | | Keywords | | Keywords German: | Äthiopien, Biome-BGC, Wiederaufforstung, Forstwirtschaft, Kohlenstoffsequestrierung | | Keywords English: | Ethiopia, Biome-BGC, reforestation, forest management, carbon sequestration | | Miscellaneous | | Signature: | D-20570 | | Organizational unit the paper was submitted at: | H91300 Institut für Waldbau (WALDBAU) | |
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